Universitat de Barcelona

Exemple d’una regió cooperativa, d’un nanòmetre de diàmetre, dins la qual s’hi pot trobar dotze molècules d’aigua amb cinc enllaços de pont d’hidrògen que han de coordinar-se per a poder fluir.

Recerca

Els processos de dessalinització o filtratge de l’aigua es podrien fer, en un futur proper, mitjançant membranes nanomètriques de grafè o nanocapes de carboni, atès que l’aigua es difon amb molta rapidesa quan les parets d’aquests canals disten un nanòmetre entre si. D’altra banda, també se sap que la hidrofobicitat d’un objecte és una propietat que canvia segons si aquest fa més o menys d’un nanòmetre. Per poder explicar aquests fenòmens, els investigadors Giancarlo Franzese, Facultad de Física de la UB, vinculada al BKC, i Francisco de los Santos, de la Universitat de Granada, han elaborat un estudi sobre el comportament de l’aigua nanoconfinada entre dues plaques hidrofòbiques que s’ha publicat a la secció Rapid Communications de la revista Physical Review E.

En el treball, que s’ha dut a terme mitjançant desenvolupaments teòrics i simulacions matemàtiques, els investigadors demostren que la difusió anormalment ràpida de l’aigua nanoconfinada és conseqüència de la interacció entre la ruptura d’enllaços per pont d’hidrogen i la reorganització cooperativa de molècules en regions d’un nanòmetre de grandària. Així mateix, en una descripció quantitativa del fenomen, evidencien que la zona en la qual es produeixen efectes cooperatius és aproximadament de tres molècules d’aigua, la qual cosa correspon aproximadament a un nanòmetre. Segons Franzese, , professor del Departament de Física Fonamental, «aquesta és l’escala en què els efectes cooperatius en l’aigua entren en joc i determinen les seves propietats macroscòpiques».